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1 IntroduIntroduçção ão àà Mecânica dos Solos Mecânica dos Solos Professor: Luciano Pivoto SpechtProfessor: Luciano Pivoto Specht Disciplina de Mecânica dos Solos IDisciplina de Mecânica dos Solos I Departamento de TecnologiaDepartamento de Tecnologia Curso de Engenharia CivilCurso de Engenharia Civil Ementa:Ementa: - Definições preliminares; - Origem e formação dos solos; - Composição; fases constituintes e minerais argiliticos; - Textura, forma e estrutura dos solos; - Plasticidade e consistência dos solos; - Sistemas de classificação de solos; - Compactação; - Hidráulica dos solos; - Tensões geostáticas, propagação de tensões; - Adensamento e recalque; - Resistência ao cisalhamento; - Comportamento de materiais argilosos; - Comportamento de materiais arenosos; - Aterros sobre solos moles. 2 2 AvaliaAvaliaçção: 2 provas + trabalho em laboratão: 2 provas + trabalho em laboratóóriorio Bibliografia BBibliografia Báásica: (as aulas serão baseadas neste livro)sica: (as aulas serão baseadas neste livro) PINTO, C. S.PINTO, C. S. Curso BCurso Báásico de Mecânica dos Solos em 16 sico de Mecânica dos Solos em 16 AulasAulas. São Paulo: Oficina de Textos. 2000. 247p.. São Paulo: Oficina de Textos. 2000. 247p. BibliogrBibliográáficas Complementar: Normas de Ensaio de Solo; ficas Complementar: Normas de Ensaio de Solo; Livros de Mecânica dos Solos; Apostilas; Revista Solos e Livros de Mecânica dos Solos; Apostilas; Revista Solos e Rochas; Notas de aula.Rochas; Notas de aula. Site:Site:http://www.unijui.tche.br/~spechthttp://www.unijui.tche.br/~specht Notas de aulaNotas de aula Listas de exercListas de exercííciocio 3 1. Defini1. Definiçções e Conceitos Preliminaresões e Conceitos Preliminares 4 - Diferença entre solos e rochas; - Importância do estudo dos solos Material de Construção (tijolos, aterro) Assentamento obras Engenharia - Problemas comuns que necessitam o conhecimento de Mecânica dos Solos: - Recalque em fundações; - Ruptura de taludes; - Escolha de material para aterro ou barragem de terra; - Percolação de água e rebaixamento do nível freático; 3 5 6 4 Mais fotos em:http://cgpr.ce.vt.edu/photo_album_for_geotech/GeoPhoto.html 7 8 Estrutura de contenção localizada no interior de Ijuí (Barreiro) 5 9 According to Terzaghi (1948): "Soil Mechanics is the application of laws of mechanics and hydraulics to engineering problems dealing with sediments and other unconsolidated accumulations of solid particles produced by the mechanical and chemical disintegration of rocks regardless of whether or not they contain an admixture of organic constituent." Principio da Mecânica dos Solos: - Estudos antigos baseados na física e matemática; - Grandes acidentes e novas necessidades de obras; - Acidentes históricos; - A partir do inicio do século passado começou-se a desenvolver a Mecânica dos Solos Engenharia de Solos ou Geotecnia:Engenharia de Solos ou Geotecnia: Geologia de Engenharia;Geologia de Engenharia; InvestigaInvestigaçção Geotão Geotéécnica;cnica; Barragens;Barragens; FundaFundaçções;ões; Taludes / Aterros;Taludes / Aterros; Estruturas de ContenEstruturas de Contençção;ão; Mecânica das Rochas;Mecânica das Rochas; TTúúneis;neis; Pavimentos;Pavimentos; EstabilizaEstabilizaçção de Solos;ão de Solos; Geotecnia Ambiental;Geotecnia Ambiental; 10 6 11 2. Origem e Forma2. Origem e Formaçção dos Solosão dos Solos Conceito (Eng Civil): Os solos são aglomerados de partículas originários da decomposição das rochas que originalmente constituíam a crosta terrestre e que podem ser escavados sem a utilização de explosivos e que são utilizados como material de construção ou suporte de estruturas. Solos são provenientes da deterioração da rocha → intemperismo Intemperismo Químico (sais, ácidos) Físico (calor, gelo – influência do clima) Biológico (ação de raízes e animais) Classificação solos segundo sua formação Residuais - autóctones Sedimentares - alotóctones Orgânicos Solos Residuais 12 Solos que permanecem no local de decomposição da rocha. É necessário que a velocidade de degradação da rocha seja maior que a velocidade de transporte; depende das condições climáticas e do tipo da rocha. 7 Solos Sedimentares ou Transportados 13 Solos Eólicos – grãos arredondados devido ao atrito e ao desgaste dos grãos Solos Aluvionares – são solos formados pelo carregamento e deposição de partículas pela ação das águas (da chuva (pluviais), dos rios (fluviais) ou dos mares (marinhos). Sua textura depende da velocidade das correntes e são comuns camadas distintas devido a diferentes tempos de deposição. Exemplo: Bacia de inundação de rios. 14 Solos Glaciais – são solos formados pelo deslocamento das geleiras que levam junto diversos tamanhos de partículas de solo. Solos Coluvionares – são solos formados pelo deslocamento de partículas pela ação da gravidade. São solos heterogêneos pois há o transporte de todos os tamanhos de partículas. São solos propensos a rastejo e deslizamento. 8 15 Perfil típico de encosta Solos Residuais 16 Solos Sedimentares 9 17 Solos Orgânicos São formados pela impregnação do solo por sedimentos orgânicos preexistentes (decomposição de vegetais e animais). Podem ser identificados pela cor escura e forte odor. Turfas – são solos que incorporam floretas soterradas em estado avançado de decomposição. Tem estrutura fibrilar composta de restos de vegetais. Devem ser evitados sempre que possível, são péssimos tanto como suporte de estruturas quanto como material de construção. 18 3. Constitui3. Constituiçção Mineralão Mineralóógicagica As partículas formadoras do solo dependem da rocha de origem. Tais partículas são formadas por um ou mais minerais. O mais comum é o quartzo - SiO2 - (bastante resistente à degradação) e forma siltes e areias. Os Feldspatos são os minerais mais atacados na natureza, dando origem a aos argilo-minerais, que se constituem das partículas mais finas do solo. A presença de alguns tipos de argilo-minerais alteram de maneira muito marcante o comportamento do solo. Outros minerais encontrados nos solo: gipsita, talco, calcita, mica etc. 10 19 Minerais Minerais ArgiliticosArgiliticos As partículas de argila, apesar de aparência amorfa do conjunto, são constituídas de pequeníssimos minerais cristalinos, chamados minerais argiliticos, dentre os quais destacam-se três grupos principais: caolinitas, montmorilonitas e ilitas. Tais grupos são formados pela associação das unidades cristalográfiacas fundamentais: tetraedro octaedros 20 estruturas rígidas, intercalando unidades de silício e alumínio estáveis à água estruturas rígidas, intercalando duas unidades de silício e alumínio permite a passagem de água é altamente expansiva iguais as montmorilonitas, porém menos expansiva 11 21 4. Prospec4. Prospecçção Subsolo ão Subsolo -- SPTSPT FOLHA nº 06/06 PERFIL INDIVIDUAL DE SONDAGEM Cota da boca: Cotas R A Ensaios de Índice Profun- Gráfico do número nível E V Cravação S didade de golpes para 30 cm d'água V A ( Golpes/cm) P (m) (m) E. N. T finais T T 8 11 15 P 15 15 15 T 9 13 17 P 30 15 15 T 10 15 19 P 15 15 15 T 10 14 17 P 15 15 15 T 13 17 22 P 15 15 15 L 16 19 25 P 15 15 15 L 19 22 31 P 15 15 15 L 22 26 30 P 15 15 15 L 25 30 P 15 15 40 15 CLIENTE: Prefeitura Municipal de Campo Grande DATA DO INÍCIO DATA DO TÉRMINO OBRA: Industria Kleper Weber / Indubrasil 2/4/2003 2/4/2003 OBSERVAÇÕES: RESP.TÉCNICO: REVESTIMENTO AMOSTRADOR AVANÇO ÚLTIMA OBSERVAÇÃO DO NÍVEL D'ÁGUA Engº Renato Márcio Giordano D = 63,3mm D. INT= 34,9mm T= TRADO / P = PERCUSSÃO DATA: HORA: D. EXT=50,8mm L = LAVAGEM 2/4/2003 16:00 20 30 40 ALTERAÇÃO DE BASALTO DURO 30 34 31 ARGILA SILTOSA, MUITO DURA, VARIAGADA ALTERAÇÃO DE BASALTO MOLE 35 34 27 28 31 32 29 30 33 JS ENGENHARIA, TOPOGRAFIAE SONDAGENS LTDA. Registro e convenção das amostras 26 26 SP- 03 CLASSIFICAÇÃO DO MATERIAL 10 39 44 53 56 55 27,30 28,15 31,15 35,00 VideoVideo SPTSPT 22 5. Geologia do Estado do Rio Grande do Sul5. Geologia do Estado do Rio Grande do Sul 12 Obrigado pela atenObrigado pela atençção!!!ão!!! Leitura: CapLeitura: Capíítulo 1 livro Pintotulo 1 livro Pinto Site : Site : www2.unijui.www2.unijui.tchetche..brbr/~specht/~specht
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